Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА МЕТОДОМ «ДИСК НА ПЛОСКОСТИ»

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-3-115-123

Полный текст:

Аннотация

Переход точного машиностроения и приборостроения к широкому использованию наноразмерных структур и тонких слоев требует повышения локальности методов измерения по глубине материала. Унифицированные и общепризнанные стандарты методов измерения износостойкости и коэффициента трения слоистых структур и поверхностно-упрочненных материалов в настоящее время отсутствуют. Целью работы являлось создание универсальной машины трения, отличающейся максимально упрощенными требованиями к подготовке и геометрической форме образцов. Важным требованием, предъявляемым к установке и методу измерения, является возможность измерения коэффициента трения и определения стойкости к износу покрытий и упрочненных слоев микронной и субмикронной толщины. Вторым важным требованием является воспроизведение в эксперименте ацикличного процесса трения, максимально приближенного к реальным условиям эксплуатации узлов и деталей. Оба эти условия успешно реализуются при использовании метода «диск на плоскости». Использование метода «диск на плоскости» ведет к упрощению и повышению экспрессности измерений, минимизации используемых нагрузок на узел трения, снижению температуры трибопары, увеличению чувствительности и улучшению термостабилизации тензомоста. Разработана, изготовлена и апробирована установка для исследования процессов трения и износа различных пар материалов в условиях, близких к эксплуатационным. Апробирована конструкция измерительной консоли с низкой величиной паразитных нагрузок на тензодатчики. Создан компьютеризированный программно-аппаратный комплекс для регистрации параметров процесса трения. Разработано программное обеспечение для обработки и хранения результатов эксперимента. Программное обеспечение совместимо с современными операционными системами Windows. Формат файлов для хранения результатов измерения коэффициента трения совместим с основными графическими редакторами и допускает математическую обработку средствами Exсel. Последовательно изложены основные принципы анализа и обработки результатов. Приведены типичные результаты использования разработанной машины трения для измерения коэффициента трения и определения стойкости к износу массивных, однородных и поверхностно упрочненных материалов и сплавов с покрытиями. Показана высокая эффективность созданного комплекса оборудования при исследовании и оптимизации процессов нанесения покрытий и модификации поверхностных слоев. Работоспособность комплекса подтверждена при исследовании модифицированных слоев и покрытий микронной толщины. Установлено, что коэффициент трения и износостойкость конструкционных материалов, тонких микрокристаллических упрочняющих покрытий и наноструктурированных слоев эффективно контролируется c помощью созданного комплекса. 

Об авторах

Ф. Ф. Комаров
Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Беларусь


В. В. Пилько
Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета
Беларусь

Адрес для переписки: Пилько В.В. – Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко Белорусского государственного университета, ул. Курчатова, 7, 220045, г. Минск, Беларусь   e-mail: pilkow@mail.ru



В. Н. Кулешов
Белорусский государственный университет
Беларусь


Список литературы

1. Kenzari, S. Complex metallic alloys as new materials for additive manufacturing / S. Kenzari, D. Bonina, J.M. Dubois, V. Fournée // Sci. Technol. Adv. Mater. – 2014. – Vol. 15. – P. 1–9.

2. Totten, G.E. Surface modification and mechanisms: friction, stress and reaction engineering / G.E. Totten, H. Liang. – Marcel Dekker Inc. New York – Basel, 2004. – 940 p. ISBN 0-203-02154-10-203-02154-1 Master e-book ISBN.

3. Voyevodin, A.A. Recent Advances in Hard, Tough, and Low Friction Nanocomposite Coatings / A.A. Voyevodin, J.S. Zabinski, C. Muratore // Tsinghua Science & Technology. – 2005. – Vol. 10, no. 6. – P. 665– 679.

4. Rylyakin, E.G. Research of Hydrounits Details Wear Resistance / E.G. Rylyakin, V.I. Kostina // Contemporary Engineering Sciences. – 2015. – Vol. 8, no. 11. – P. 477–480 (in English).

5. Vekatesh, B. Wear Characteristics of Hardfacing Alloys: State-of-the-art / B. Vekatesh, K. Sriker, V.S.V. Prabhakar // Procedia Materials Science. – 2015. – Vol. 10. – P. 527–535.

6. Cavaleito, A. Nanostructured Coatings / A.Cavaleito, J.Т. De Hossou. – Berlin, Springer-Verlag, 2006.

7. Komarov, F.F. Influence of conditions employed in application of Ti–Zr–Si–N nanostructured coatings on their composition, structure, and tribomechanical properties / F.F. Komarov, V.V. Pilko, I.M. Klimovich // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2015. – Vol. 88, no. 2. – P. 358–363.

8. Sel’kin, V.P. Friction machine for testing materials under boundary lubrication / V.P. Sel’kin, S.V. Kopylov // Journal of Friction and Wear. – 2016. – Vol. 37, no. 2. – P. 184–186.

9. Grigor’ev, A.Ya. Reciprocating MTU–2KZ millitribometer / A.Ya. Grigor’ev [et al.] // Journal of Friction and Wear. – 2014. – Vol. 35, no. 6, – P. 455–459.

10. Komarov, F.F. Effect of He+ ion irradiation on structure and wear resistance of TiAlN coatings deposited by magnetron sputtering / F.F. Komarov, S.V.Konstantinov, V.V. Pilko, V.A. Kukarеko // Proceedings of 8 international conference Plasma Physics and Plasma Technology, 14– 18 September. – Minsk, 2015. – P. 297–300.


Для цитирования:


Комаров Ф.Ф., Пилько В.В., Кулешов В.Н. ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТРЕНИЯ И ИЗНОСА МЕТОДОМ «ДИСК НА ПЛОСКОСТИ». Приборы и методы измерений. 2016;7(3):279-285. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-3-115-123

For citation:


Komarov F.F., Pilko V.V., Kuleshov V.N. HARDWARE AND SOFTWARE COMPLEX FOR FRICTION AND WEAR INVESTIGATIONS BY THE «DISC ON PLATE» METHOD. Devices and Methods of Measurements. 2016;7(3):279-285. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2220-9506-2016-7-3-115-123

Просмотров: 492


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)